DE1915817A1

DE1915817A1 - Workpiece manufacturing plant

Info

Publication number: DE1915817A1
Application number: DE19691915817
Authority: DE
Inventors: Cargill Don Ashton
Original assignee: CARGILL DON ASHTON
Current assignee: CARGILL DON ASHTON
Priority date: 1968-04-08
Filing date: 1969-03-27
Publication date: 1969-11-06
Also published as: FR2005784A1; GB1202676A

Description

Werkstück-FertigungsanlageWorkpiece manufacturing system

Die Erfindung betrifft eine Werkstück-Pertigungsanlage mit einer Förderstraße, mehreren mit gegenseitigem Abstand unmittelbar im Förderweg der Förderstraße angeordneten Fertigungsstationen zur Durchführung aufeinanderfolgender Fertigungsvorgänge, wobei die Fertigungsstationen mehrere automatische Bearbeitungsstationen enthalten, die zur Durchführung automatischer Bearbeitungsvorgänge an aufeinanderfolgenden Werkstücken eine genaue Werkstücklage an der jeweiligen Bearbeitungsstation erfordern, sowie mit längs der Förderstraße in vorgegebener Anordnung bewegbaren Paletten zur Halterung der Werkstücke, die die Werkstücke einzeln unmittelbar zu den und durch die aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen befördern, Halteeinrichtungen zum Anhalten und genauen Festlegen der einzelnen Paletten an den jeweilig entsprechenden automatischen Bearbeitungsstationen unabhängig von der fortdauernden Bewegung und dem Anhalten anderer Paletten an anderen Bearbeitungsstationen und ohne daß die Werkstücke da-The invention relates to a workpiece manufacturing system with a Conveyor line, several manufacturing stations arranged at a mutual distance directly in the conveying path of the conveyor line for carrying out successive manufacturing processes, whereby the production stations several automatic processing stations which require an exact workpiece position at the respective processing station to carry out automatic processing operations on successive workpieces, and with pallets which can be moved along the conveyor line in a predetermined arrangement to hold the workpieces and which hold the workpieces individually convey directly to and through the successive processing stations, holding devices for stopping and precise definition of the individual pallets at the respective corresponding automatic processing stations regardless of the continuous movement and stopping of other pallets at other processing stations and without the workpieces being

bei ihre Ausrichtung verlieren, und Sperreinrichtungen zum Anhalten aufeinanderfolgender, eine vorhergehende Einheit überholender Paletten, wodurch in dem Zwischenraum zwischen den Fertigungsstationen ein veränderlich großer Vorrat an Paletten geschaffen wird, durch den eine Arbeitsunterbrechung an einer automatischen Bearbeitungsstation abgefangen werden kann, ohne unmittelbar zu einer Arbeitsunterbrechung an anderen automatischen Bearbeitungsstationen zu führen. if they lose their alignment, and locking devices to stop successive pallets overtaking a previous unit, creating a variable stock of pallets in the space between the production stations through which a work interruption at an automatic processing station can be intercepted without immediately lead to an interruption of work at other automatic processing stations.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Werkstück-Fertigungsanlage, wie sie in der deutschen Patentschrift 1.192.1o3 beschrieben ist, bei der frei verschiebbare, genau positionierbare Paletten in vorgegebener Anordnung unabhängig voneinander durch eine Reihe von aufeinanderfolgenden Fertigungsstationen bewegbar sind.In particular, the invention relates to a workpiece manufacturing system, as it is described in the German patent specification 1.192.1o3, in the freely movable, precisely positionable Pallets in a predetermined arrangement can be moved independently of one another through a series of successive manufacturing stations are.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet von Fertigungsanlagen, beispielsweise Anlagen, bei denen Bearbeitungsmaschinen verwendet werden, wo eine Reihe von gedrängten Bearbeitungsvorgängen an einer Folge von Einzelwerkstücken durchführbar ist. Die Erfindung gestattet auch die Verwendung einer Anzahl von einzeln numerisch gesteuerten Bearbeitungsstationen in einer zentral gesteuerten, aus vielen Stationen bestehenden Fertigungsstraße, bei der die Werkstücke nacheinander und unabhängig voneinander von Station ^; zu Station gelangen (im Gegensatz zu einer zeitlich aufeinander abgestimmten, im Takt erfolgenden Bewegung der Werkstücke zwischen den Stationen) wobei der Abstand zwischen den Stationen ; zur Ansammlung eines veränderlich großen Vorrats von Werkstücken dient.The invention lies in the field of production systems, for example systems in which processing machines are used, where a series of compact processing operations can be carried out on a sequence of individual workpieces. The invention also allows the use of a number of individually numerically controlled processing stations in a centrally controlled production line consisting of many stations, in which the workpieces one after the other and independently of one another from station ^; get to the station (as opposed to a timed, synchronized movement of the workpieces between the stations) where the distance between the stations; is used to collect a variable large supply of workpieces.

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Bei den bekannten Fertigungsanlagen werden zur Durchführung aufeinanderfolgender Bearbeitungsvorgänge an einer Folge von in großen Stückzahlen vorliegenden Werkstücken Förder- und FertigungE straßen mit auf Abstand gehaltenen Einzelstationen verwendet. Normalerweise arbeiten derartige Anlagen mit einem zeitlich festgelegten Fördertaktverfahren, das die Anzahl der Stationen beträchtlich begrenzt, die sich mit Rücksicht auf die Gesamtauswirkung der Totzeiten an den einzelnen Stationen auf die Gesamtleistung der Straße in einer Einzelstraße unterbringen lassen.In the known production systems, successive Machining operations on a sequence of workpieces present in large numbers, conveying and manufacturing roads with individual stations kept at a distance are used. Usually such systems work with a fixed time Conveyor cycle process that considerably limits the number of stations that change with regard to the overall impact the dead times at the individual stations on the total output of the road can be accommodated in a single road.

Im Gegensatz dazu sind bei einer Fertigungsanlage, wie sie in der oben erwähnten Patentschrift beschrieben ist, die Paletten frei verschiebbar, genau festlegbar und unabhängig voneinander in vorgegebener Anordnung von Station zu Station verschiebbar, wobei im Zwischenraum zwischen den Stationen ein veränderlicher Vorrat von Werkstücken aufgebaut werden kann, der dazu dient, daß eine vorübergehende Arbeitsunterbrechung an einer Einzelstation abgefangen wird und nicht zu einer unmittelbaren Störung der Arbeitsvorgänge an den anderen Stationen führt.In contrast to this, a manufacturing system such as that shown in of the above-mentioned patent specification, the pallets are freely movable, precisely definable and independent of one another can be moved in a predetermined arrangement from station to station, with a variable in the space between the stations Stock of workpieces can be built up, which is used to ensure that a temporary work interruption at a single station is intercepted and does not lead to an immediate disruption of the work processes at the other stations.

Weiterhin sind sehr hoch entwickelte numerisch gesteuerte Einzel-Werkzeugmaschinen mit automatischem Werkzeugwechsel und automatischer Werkstückpositionierung bekannt. Derartige Werkzeugmaschinen verfügen über eine große Flexibilität und können eine große Zahl aufeinanderfolgender Bearbeitungsvorgänge durchführen, die in einer automatischen, numerischen Steueranlage programmiert sind und ohne manuelles Eingreifen nacheinander durchgeführt werden. Obwohl derartige numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen auchFurthermore, there are very highly developed numerically controlled individual machine tools known with automatic tool change and automatic workpiece positioning. Such machine tools have great flexibility and can use a Carry out a large number of consecutive machining operations programmed in an automatic numerical control system and can be carried out one after the other without manual intervention. Although such numerically controlled machine tools too

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bei der Bearbeitung einmalig zu fertigender Prototypen., oder.Werkzeugteile oder bei der Fertigung geringer Stückzahlen in hohem wurdenwhen processing prototypes to be produced once, or tool parts or when producing small quantities in large quantities became

Maße verwendet/, ist ihre Produktivität im Verhältnis zu den Kosten jedoch stark begrenzt, und zwar infolge ihrer komplizierten Bauweise, der großen Totzeiten der während der Durchführung jedes einzelnen Bearbeitungsvorganges nicht benutzten Werkzeuge, der zum Werkzeugwechsel und zur Umorientierung der Werkstücke zwischen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsvorgängen erforderlichen Zeit und der natürlicherweise hohen Kosten der komplizierten- automatischen Numerik-Steuerungen. Die Anschaffungskosten für eine automatische, numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine einschließlich eines Satzes auswechselbarer Werkzeuge liegen in der Größenordnung von 2.OOO.OOO.—DM oder mehr und sind mit Rücksicht auf die Tatsache, daß zu einer bestimmten Zeit häufig nur ein einfacher Bohr-, Gewindesehneid- oder PräsVorgang erforderlich ist, unvertretbar hoch. Infolgedessen ist das Verhältnis der Gesamtzahl der verarbeitbaren Einzelwerkstücke zum Kapitalaufwand sehr niedrig, und selbst bei geringen Stückzahlen werden die Kosten unvertretbar hoch. Die Erfindung hingegen schafft eine Werkstüek-Pertigungsanlage der eingangs erwähnten Art, die dadurch gekennzeichnet 1st, daß in der Werkstückfertigungsanlage eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Werkstücke, die eine ähnliche Bearbeitung erfordern, durch mehrere aufeinanderfolgende Fertigungsvorgänge verarbeitbar 1st, wobei die automatischen Bearbeitungsstationen eine Reihe von nur für einen begrenzten Fertigungszweck verwendbare Arbeitsstationen aufweisen, von denen jede eine einstellbare Werkzeugausrüstung enthält, mit der nur ein geringer Bruchteil der zur Fertigung eines betrachteten Werkstückes insgesamt erforderlichen, in der Anlage zur Verfügung stehenden Pertlgungs-Measures used / is their productivity in relation to the cost however, severely limited due to their complicated construction, the large dead times of each during implementation individual machining process unused tools, the tool change and reorientation of the workpieces between consecutive machining operations and the naturally high cost of the complex automatic numerical controls. The cost of a automatic numerically controlled machine tools including a set of interchangeable tools are on the order of 2,000,000 DM or more and are made with respect to the fact that at a given time often only a simple drilling, thread cutting or pres-operation is required, unreasonably high. As a result, the ratio of the total number of workable individual workpieces to the capital expenditure is very high low, and even with small quantities the costs become unacceptably high. The invention, however, creates a workpiece manufacturing system of the type mentioned at the beginning, which is characterized in that in the workpiece manufacturing system a limited Number of different workpieces that require similar processing through several successive manufacturing processes processable 1st, wherein the automatic processing stations have a number of only usable for a limited production purpose work stations, each of which is adjustable Contains tooling equipment with which only a small fraction of the total machining required for the production of a workpiece in question is available in the system.

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vorgänge^ durchführbar "ist, und wobei Verstellvorrichtungen vorgesehen sind, die die Stationen in Übereinstimmung mit den an den verschiedenen Einzelwerkstücken erforderliehen Fertigungsvorgängen einstellen. Erfindungsgemäß werden also die Beärbeltungsvorgänge, die mit den bekannten, hoch-komplizierten, vielseitig verwendbaren numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen durchführbar sind, über eine Fertigungsstraße verteilt, die eine Anzahl von einfacher aufgebauten, numerisch gesteurten Bearbeitungsstationen aufweist, von denen jede eine* speziellere Aufgabe Übernimmt, deren wirtschaftlichere und schnellere Durchführbarkeit sich bei der Berechnung des Kapitalaufwandes je Stunde Maschineneinsätzzeit in vorteilhafter Weise zeigt. Eine derartige Fertigungsstraße kann in Übereinstimmung mit allgemeinen Betriebskenngrößen, die die Art, die Vielfalt und die Stückzahl unterschiedlicher, zu bearbeitender Werkstücke sowie die Vielzahl der durchzuführenden Bearbeitungsschritte angeben, aus standardisierten Bausteinen aufgebaut werden, so daß eine Gesamt-Ausstoßleistung erhalten wird, die im wesentlichen proportional zur Anzahl der verwendeten Stationen ist, und weiterhin eine insgesamt vielseitige Verwendbarkeit, die mindestens ebenso groß wie diejenige der komplizierteren, numerisch-gesteuerten Werkzeugmaschineneinheiten ist, sowie eine hohe Wirtschaftlichkeit und einen günstigen Kapitalaufwand, die die vereinfachte Bauweise mit spezialisierten Stationen wiederspiegeln. In Übereinstimmung damit läßt sich das Spektrum der Herstellungsprodükte, die in wirtschaftlicher Weise durch numerischgesteuerte Geräte gefertigt werden können, vergrößern, so daß auch eine hinsichtlich der Stückzahl niedrige und mittlere Fertigung eingeschlossen wird, wobei die Möglichkeiten der Unterteilungprocesses ^ feasible ", and wherein adjustment devices are provided are that the stations in accordance with the at the Set different individual workpieces required manufacturing processes. According to the invention, the labeling processes are which can be carried out with the known, highly complex, versatile numerically controlled machine tools, over a production line that distributes a number of easier has constructed, numerically controlled processing stations, each of which takes on a * more specific task, the more economical one and faster feasibility when calculating the capital expenditure per hour of machine use time in advantageously shows. Such a production line can be in accordance with general operating parameters that the Type, variety and number of different workpieces to be processed as well as the large number of processing steps to be carried out specify, be built up from standardized modules, so that a total output is obtained, which is essentially proportional to the number of stations used, and still an overall versatility, which is at least as large as that of the more complicated, numerically controlled machine tool units, as well as high economic efficiency and low capital expenditure, which reflect the simplified construction with specialized stations. In accordance with this, the spectrum of manufacturing products, which can be manufactured in an economical manner by numerically controlled devices, enlarge, so that also a low and medium production in terms of the number of pieces is included, with the possibilities of subdivision

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in spezialisierte Beartoeifcungsstationen weiter ausgenützt wird, was, ausgedrückt in Leistung Je DM-Kapitalaufwand, ζ» einer,.,_{: r;i>} , höheren Wirtschaftlichkeit führt. Wird der Erflndujrigsgedanke.^i? zur äußersten Grenze weiter verfolgt, so nähert man sich einer Fertigungsanlage, die eine Vielfalt von Fertigungsprodukt;eri beinahe ebenso wirtschaftlieh und in einer beinahe genausa_vgroßen . Gesamtmenge verarbeiten kann wie die bekannten» für die Massen?- fertigung identischer Werkstücke entwickelten, hochspezlalisier.ten Fertigungsstraßen. , .-■■■■ _; --_; ,, , .1 : :. is further exploited in specialized processing stations, which, expressed in performance per DM capital expenditure, ζ »one,., _{: r; i>} , leads to higher profitability. Will the idea of inventiveness. ^ I? eri almost as economic borrowed and in an almost genausa _v large, pursued to the extreme limit, a manufacturing plant, a variety of manufacturing product approaching. Can process total quantities like the well-known, highly specialized production lines developed for the mass production of identical workpieces. , .- ■■■■ _; - _; ,, , .1 : :.

Die Erfindung läßt sich bei einer Vielzahl unterschiedlicher . spezieller Fertigungsstraßen verwenden, und zwar unter Anpassung an verschiedene erforderliche Grund-Betrlebskenngrößen, wobei eine Reihe von Abwandlungen in der Ausrüstung und Steuerung der Stationen möglich ist; beispielsweise können.Einzelstationen. sowohl mit einer ein-, zwei-, drei-, vlerr oder fünfachsigen numerisch gesteuerten Einstellbarkelt als auch mit Werkzeug-· köpfen versehen sein, die eine feste Einzeleinstellung oder eine Vielfacheinstellung aufweisen. Die Relatlvelnstellung der Werkstücke und des Werkzeugkopfes läßt sich durch Werkzeugkopf- _: Querschnitten durchführen, oder in manchen Fällen kann durch verstellbare Anschläge für die Werkstück-Paletten efcie lineare Positionierung vorgenommen werden. An einzelnen Stationen kann ϊ ein automatischer Werkzeugwechsel vorgesehen sein.. Andererseits eignet sich die Anlage auch in günstiger Welse für einen Werkzeugwechsel von Hand, was auf die unabhängige Arbeitswelse der* einzelnen Stationen und auf die Möglichkeit, einen schwankenden .r,s Werkstück-Vorrat zwischen den Stationen vorzusehen, zurüekzu-The invention can be applied to a variety of different. use special production lines, with adaptation to various required basic operating parameters, with a number of modifications in the equipment and control of the stations being possible; for example can. individual stations. be provided with a one-, two-, three-, four- or five-axis numerically controlled adjustability as well as with tool heads which have a fixed individual setting or a multiple setting. The Relatlvelnstellung of the workpieces and the tool head can be carried tool _head: perform cross-sections, or in some cases efcie linear positioning can be carried out by adjustable stops for the workpiece pallets. An automatic tool change can be provided at individual stations. On the other hand, the system is also more suitable for manual tool changes, which is due to the independent working cycle of the individual stations and the possibility of a fluctuating . r, s to provide workpiece stock between the stations, back to

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führen ist» wodurch zeitweilige Arbeitsunterbrechungen an einzelnen Stationen aufgenommen werden, ohne daß die Fertigung an den anderen Stationen gestört wird.leading is »whereby temporary work interruptions for individuals Stations can be added without the production being disturbed at the other stations.

Die Steuereinrichtung kann je nach den Erfordernissen mehr oder weniger verfeinert ausgebildet sein, und zur Ermöglichung der im Einzelfall geforderten Steuervorgänge sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Wenn beispielsweise ein bestimmtes Produktionsspektrum in schwankenden Stückzahlen gefertigt werden muß, möglicherweise in unmittelbarer Abhängigkeit von den erhaltenen Aufträgen» können die Steuerdaten für jedes einzelne Bauteil beispielsweise in Form von Steuerbändern oder dergleichen, an den einzelnen Stationen oder zentral ständig gespeichert werden und in Abhängigkeit von der Identifizierung des sich mit der Förderpalette bewegenden Werkzeuges oder Zentral nacheinander ablaufen, je nach den wirtschaftlichen Vergleichswerten der wahlweise zur Verfügung stehenden Steuereinrichtungen.The control device can, depending on the requirements, more or be less refined, and there are numerous modifications to enable the control processes required in individual cases possible. If, for example, a certain production spectrum has to be manufactured in fluctuating quantities, possibly directly dependent on the orders received, »the control data for each individual component for example, in the form of control bands or the like, are constantly stored at the individual stations or centrally and depending on the identification of the tool moving with the conveyor pallet or centrally one after the other expire, depending on the economic comparative values of the optionally available control devices.

Wenn andererseits eine Fertigungsstraße hauptsächlich zur Herstellung einmalig zu fertigender Prototypen dienen soll, kann für jedes neue Werkstück ein neues Programmband unter Verwendung einer zentralen Steuereinheit hergestellt werden, die für eine gleichzeitige Verarbeitungsfolge der entsprechend unterschiedlichen Bauteile sorgt.On the other hand, if a production line is to be used primarily for the production of prototypes to be produced once, then a new program tape can be produced for each new workpiece using a central control unit, the for a simultaneous processing sequence of the correspondingly different Components.

Eine weitere Möglichkeit» die verschiedenen Stationen numerisch zu steuern» besteht in der Verwendung eines Computers, der Fertigungsinformationen in Form einer Liste von WerkstücknummernAnother possibility »the different stations numerically to control »consists in the use of a computer, the manufacturing information in the form of a list of part numbers

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in geeigneter Weise verarbeitet. Es läßt sich auch ein Computer verwenden, der eine automatische Entwurfsanfertigung durchführt und die Stationen numerisch steuert, so daß die Anlage entsprechen de Bauteile herstellen kann, ohne daß eine Verfahrensplanung, Programmierung oder Bandaufbereitung erforderlich ist.processed in a suitable manner. A computer capable of automatic drafting can also be used and numerically controls the stations so that the system can manufacture the corresponding components without the need for process planning, Programming or tape preparation is required.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen und der nachfolgenden beispielsweisen Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:Further details of the invention emerge from the rest Claims and the following description of an exemplary embodiment by way of example in conjunction with the drawings. Show it:

Pign. 1 und la die über zwei Blätter verteilte Aufsicht einer Fertigungsanlage mit einer Beladestation, fünf Bearbeitung Stationen und einer Entladestation,Pign. 1 and la the top view of one spread over two sheets of paper Production line with one loading station, five processing Stations and an unloading station,

Fig. 2 eine vergrößerte Endansicht der ersten Bearbeitungsstation längs der Linie 2-2 der Pig. I,Figure 2 is an enlarged end view of the first processing station along line 2-2 of the Pig. I,

Fig. 3 eine Endansicht, in der auf der linken Seite eine der zweiten Station gemäß Fig. 1 entsprechende Senkrecht-Revolverkopfstation und auf der rechten Seite eine ähnliche Horizontal-Revolverkopfstation gezeigt ist,3 is an end view showing, on the left-hand side, a vertical turret station corresponding to the second station according to FIG and a similar horizontal turret station is shown on the right,

Fig. Ί eine Seitenansicht, die auf der rechten Seite eine der längs der Linie 4-i| der Fig. 1 betrachteten, dritten Station entsprechende Horizontal-Vielfachspindelstation und auf der linken Seite eine ähnliche Vertikal-Vielfachspindelstation zeigt, Fig. Ί a side view showing on the right side one of the along the line 4-i | 1 considered third Station shows corresponding horizontal multi-spindle station and on the left side shows a similar vertical multi-spindle station,

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«I«I.

Pig. 5 eine Seitenansicht, die auf der rechten Seite eine der längs der Linie 5-5 der Fig. la betrachteten Station entsprechende Horizontal-Bohrstation und auf der linken Seite eine entsprechende Vertikal-Bohrstation zeigt,Pig. 5 is a side view showing on the right side one of the corresponding to the station viewed along the line 5-5 of FIG Shows a horizontal drilling station and a corresponding vertical drilling station on the left,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht einer an einer Bearbeitungsstation befindlichen Förderpalette, beispielsweise längs der Linie 6-6 der Fig. 1,6 shows a partially sectioned view of one at a processing station located conveyor pallet, for example along the line 6-6 of Fig. 1,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Paletten-Ausricht- und Niederhalteeinrichtung längs der Linie 7-7 der Fig. 8,Fig. 7 is a partially sectioned side view of the pallet alignment and hold-down device along line 7-7 of FIG. 8,

Fig. 8 einen Schnitt durch diese Einrichtung längs der Linie 8-8 der Fig. 7» und8 shows a section through this device along the line 8-8 in FIGS

Fig. 9 einen der Fig. 6 ähnlichen Schnitt, der eine abgewandelt ausgebildete Ladepalette darstellt.FIG. 9 shows a section similar to FIG. 6, one of which is modified represents trained loading pallet.

Gemäß den Fign. 1 und la verläuft der Förderweg für die Bearbeitungsvorgänge von links nach rechts, wobei die Paletten auf der Unterseite von rechts nach links zurückgeführt werden. Die dargestellten, besonderen Bearbeitungsstationen enthalten eine handbediente Ladestation Io, eine kombinierte Horizontal- und Vertikal· Stirnfräs- und Bohrstation 11, eine Vertikal-Revolverkopfstation 12, eine Horizontal-Vielfachspindeletation 13, eine Sonderzweck-Keilnutenfrässtation 14, eine Horizontal-Bohrkopfstation 15 und eine handbediente Entladestation 16. Ein Förderer, der an allen According to FIGS. 1 and la, the conveying path for the machining operations runs from left to right, with the pallets on the underside being returned from right to left. The special machining stations shown contain a hand-operated loading station Io, a combined horizontal and vertical face milling and drilling station 11, a vertical turret station 12, a horizontal multiple spindle station 13, a special-purpose keyway milling station 14, a horizontal drilling head station 15 and a hand-operated one Unloading station 16. One conveyor that passes all

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Stationen vorbeiführt, enthält einen Zulaufabschnitt 17 und einen Ablaufabschnitt 18 mit einem Antrieb 19, der eine ständig umlaufende Förderkette 2o (Fig. 6) antreibt, die über Kopf und an nicht gezeigten Zahnrädern geführt ist. Jede der Bearbeitungsstationen enthält eine automatische Halteeinrichtung 21 zum Festlegen und Festklemmen der Werkstückpaletten 22 (Fig. 6), die auf einem Schlitten 23 befestigt sind, der über vier Räder 24 auf einem Paar von Förderschienen 25 läuft, wobei der Förderschlitten und die Palette durch ein Kettenrad 26 angetrieben werden, das mit der Antriebskette 2o zusammenwirkt, wenn es durch eine Kupplung 27 drehfest gehaltert wird. Die Kupplung 27 wird in Abhängigkeit von der Freigabe eines Betätigungsarmes 28 betätigt, der mit der Heckrampe 29 einer vorhergehenden Palette oder mit einem ähnlich ausgebildeten zurückziehbaren Element, das an einer von Hand oder automatisch betätigten AnschlagstelleStations past, includes an inlet section 17 and a drainage section 18 with a drive 19, the one constantly revolving conveyor chain 2o (Fig. 6) drives, which is guided overhead and on gear wheels, not shown. Each of the processing stations contains an automatic holding device 21 for Setting and clamping of the workpiece pallets 22 (Fig. 6), which are mounted on a carriage 23 which has four wheels 24 runs on a pair of conveyor rails 25, the conveyor carriage and the pallet being driven by a chain wheel 26 which cooperates with the drive chain 2o when it is held in a rotationally fixed manner by a coupling 27. The clutch 27 is operated in response to the release of an actuating arm 28, which is connected to the rear ramp 29 of a previous pallet or with a similarly designed retractable element that attaches to a manually or automatically operated stop point

zusammenwirkt,
vorgesehen ist,/wodurch die Kupplung ausgerückt wird und das Kettenrad freigibt, während die Palette stillgesetzt bleibt, und die Kupplung wird durch eine Bewegung der vorhergehenden Palette oder durch ein Zurückziehen der nicht gezeigten, von Hand oder automatisch betätigten Halteelemente automatisch wieder eingerückt.cooperates
is provided / whereby the clutch is disengaged and releases the sprocket while the pallet remains stationary, and the clutch is automatically re- engaged by moving the previous pallet or by withdrawing the manually or automatically operated holding elements, not shown.

Die von der Unterseite des Förderers zurückgeführten Paletten werden an der Station Io angehalten und dort von Hand beladen, woraufhin ein handbetätigtes Halteelement zurückgezogen wird, wodurch der Betätigungsarm 28 mit der Kupplung 27 zusammenwirken kann, das Kettenrad 26 drehfest gehaltert, die Antriebsverbindung mit der Antriebekette 2o hergestellt und die richtungs- The pallets returned from the underside of the conveyor are stopped at station Io and loaded there by hand, whereupon a hand-operated holding element is withdrawn, whereby the actuating arm 28 can interact with the coupling 27, the sprocket 26 is held in a rotationally fixed manner, the drive connection with the drive chain 2o manufactured and the directional

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stabilisierte Palette gemeinsam mit dem Werkstück zur ersten Bearbeitungsstatian, an der ein Bearbeitungsvorgang durchgeführt werden soll, transportiert wird, wo ein automatisches Halteelement den Betätigungsarm 28 erfaßt, so daß die Kupplung ausgerückt wird und das Kettenrad 26 frei umlaufen kann, während die Palette an der Bearbeitungsstation liegt. Falls eine vorhergehende Palette den Förderweg blockiert, betätigt ihre nach hinten vorstehende Heckrampe 29 den Arm 28, so daß die Kupplung 27 ausgerückt wird und das Kettenrad 26 frei umlaufen kann, bis sich die den Förderweg blockierende Palette weiterbewegt, wodurch die Kupplung und die Antriebsverbindung der nachfolgenden Palette automatisch wieder eingerückt werden. Wenn eine Palette ein automatisches Halteelement an einer Bearbeitungsstation erreicht, werden Schubstifte 3o betätigt, die die Palette bezüglich der Bearbeitungsstation genau ausrichten, und weiterhin werden Niederhalteklammem 31 betätigt» die die Palette starr an ortsfesten Druckstücken 32 festklemmen, welche an einem schweren Gußträger 33 befestigt sind, der eine starre ortsfeste Basis für die automatische Halteeinrichtung bildet, die abmessungs-stabilized pallet together with the workpiece to the first processing station, on which a machining operation is to be carried out is transported where an automatic holding element the actuating arm 28 is detected so that the clutch is disengaged and the sprocket 26 can rotate freely while the pallet is at the processing station. If a previous pallet blocks the conveying path, yours moves backwards protruding rear ramp 29 the arm 28, so that the clutch 27 is disengaged and the sprocket 26 can rotate freely until the pallet blocking the conveying path continues to move, whereby the coupling and the drive connection of the following The pallet will be automatically indented again. When a pallet reaches an automatic holding element at a processing station, push pins 3o are actuated that relate to the pallet align the processing station precisely, and hold-down clamps 31 are still actuated, which rigidly attach the pallet to stationary Clamp pressure pieces 32, which on a heavy Cast carrier 33 are attached, which forms a rigid stationary base for the automatic holding device, the dimensional

bemäßig genau auf die Basis der Bearbeitungsstation/zogen ist, so daß insgesamt eine dimensionsmäßige Beziehung zwischen einer irgend betrachteten Palette mit jeder der Bearbeitungsstationen erzielt wird.dimensioned exactly on the base of the processing station / is moved, so that overall a dimensional relationship between any considered pallet with each of the processing stations is achieved.

Die Einrichtung, durch die die Schubstifte 3o und die Niederhalteklammern 31 betätigt werden, ist am deutlichsten aus den Fign. 6, 7 und 8 ersichtlich und arbeitet mit einem zusammengesetzten Gestänge, das durch einen Einzelzylinder 35, eine Kolben-The device through which the push pins 3o and the hold-down brackets 31 are actuated, is most clearly from FIGS. 6, 7 and 8 can be seen and works with a compound Linkage through a single cylinder 35, a piston

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INSPECTEDINSPECTED

4t4t

stange 36, einen Hebel 37 und einen Kniehebel 38 betätigt wird, welcher mit einer Welle 39 verkeilt ist, die in auf Abstand gehaltenen, im Gußträger 33 angeordneten Lagern 4o gelagert ist. Die Welle 39 ist weiterhin an Jedem ihrer Enden mit Betätigungsarmen 41 verkeilt, welche über Hebel 42 mit diagonal auf Abstand gehaltenen Schubstiften 30 verbunden 1st, die mit in der Palette angeordneten Hülsen 43, von denen nur eine gezeigt ist, zusammenwirken. Bei Drehung der Welle 39 führen fest mit dem Gußträger 33 verbundene Führungsbuchsen 34 die Schubstifte 3o auf genau vorgegebene Weise und stellen eine genaue, in sehr engen Toleranzgrenzen gehaltene Ausrichtung der Palettenhülsen 43 sicher. Die Welle 39 ist bei 45 weiterhin mit einem mittleren Exzenter 46 verkeilt, der in einem Querjoch 47 gelagert ist, welches an seinen Enden mit zwei Schienen 48 zusammenwirkt, die ihrerseits mit vier geschlitzten Eckstempeln 49 zusammenwirken, die gleitfähig in dem Gußträger 33 angeordnet sind und die Niederhalteklammern 3I betätigen. Bei der gezeigten Halteeinrichtung wird die Welle 39 über die Kolbenstange 36 durch den Einzelzylinder 35 verdreht, woraufhin nacheinander die Schubstifte 30 und die Niederhalteklammern 31 betätigt werden, wobei die mittige Krafteinwirkung des Exzenters auf das Querjoch 47 und die mittige Krafteinwirkung des Querjoches 47 auf die Schienen 48 dazu dient, den Niederhaltedruck gleichmäßig auf alle vier Niederhalteklammern 3I zu verteilen. Bei einer Betätigung des Zylinders 45 und der Welle 39 in umgekehrter Richtung werden zunächst die Niederhalteklammern 33 angehoben, wodurch die Einspannung gelöst wird, und anschließend die Schubstifte 30 zurückgezogen.rod 36, a lever 37 and a toggle lever 38 is operated, which is keyed to a shaft 39, which is held at a distance, is mounted in the cast carrier 33 arranged bearings 4o. The shaft 39 continues to have actuating arms at each of its ends 41 wedged, which is connected via lever 42 with diagonally spaced push pins 30, which is with in the pallet arranged sleeves 43, only one of which is shown, cooperate. When the shaft 39 rotates, they lead firmly to the cast carrier 33 connected guide bushings 34 the push pins 3o on exactly predetermined Way and ensure an exact alignment of the pallet sleeves 43, which is kept within very narrow tolerance limits. The wave 39 is still wedged at 45 with a central eccentric 46, which is mounted in a cross yoke 47, which at its ends cooperates with two rails 48, which in turn are slotted with four Cooperate corner punches 49, which are slidably arranged in the cast carrier 33 and actuate the hold-down clamps 3I. In the case of the holding device shown, the shaft 39 rotated via the piston rod 36 by the single cylinder 35, whereupon the push pins 30 and the hold-down clamps 31 are actuated one after the other, the central force being applied of the eccentric on the cross yoke 47 and the central force of the cross yoke 47 on the rails 48 serves to maintain the hold-down pressure to be distributed evenly over all four hold-down clamps 3I. When the cylinder 45 and the shaft 39 are actuated in the opposite direction, the hold-down clamps 33 lifted, whereby the clamping is released, and then the push pins 30 withdrawn.

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ORSGiNAL INSPECTEDORSGiNAL INSPECTED

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 kann die Palette um einen mittleren Bund 5o am Schlitten 23a gedreht werden, wobei zur Festlegung unterschiedlicher Einstellungen Kugelrasten 51 vorgesehen sind. Diese Anordnung zur Einstellung der Palette in unterschiedlichen Lagen kann bei einer rechteckigen Palette gemäß Fig. 6 getroffen werden, wobei zwischen den Stationen eine Einstellung von Hand oder automatisch vorgenommen wird, oder die Palette kann, wie in Fig. 9 gezeigt, kreisförmig ausgebildet sein, so daß jede beliebige Anzahl von Schaltstellungen vorgesehen sein kann, wobei die Palette entweder an oder zwischen den Bearbeitungsstationen gedreht wird.In the embodiment of FIG. 9, the pallet can be one middle collar 5o are rotated on the carriage 23a, with the Determination of different settings ball catches 51 are provided. This arrangement for setting the range in different Layers can be made with a rectangular pallet according to FIG. 6, with a setting between the stations is made by hand or automatically, or the pallet can, as shown in Fig. 9, be circular, so that any number of switching positions can be provided, with the pallet either at or between the processing stations is rotated.

Weitere, für die einzelnen Werkstücke erforderliche Einstellungen werden durch die Anordnung von Querschlitten für die verschiedenen in den Fign. 1 bis 5 gezeigten Werkzeugmaschinenköpfe ermöglicht. Fig. 2 zeigt eine kombinierte Horizontal- und Vertikal-Stirnfräs- und Bohrmaschine, die auf einem querverlaufenden stationären Bett 52 angeordnet ist, auf dem auch der Gußträger 33 der automatischen Halteeinrichtung angeordnet ist, wobei der Horizontalteil 53 der Bearbeitungsmaschine mit drei achsverschiebbaren Schlitten und der Vertikalabschnitt 5¹* mit zwei achsverschiebbaren Schlitten sowie mit einer Schubspindel versehen ist, die längs der dritten Achse verschiebbar ist. Die übrigen in den Fign. 3 bis 5 gezeigten Bearbeitungsstationen sind ebenfalls auf Supporten verschiebbar, und vorzugsweise ist an jeder Station lediglich ein einziger Maschinenkopf vorgesehen, jedoch sind in den Fign. kombinierte Bearbeitungsmaschinen gezeigt, um die gegenseitige Lage wahlweise möglicher Horizontal- und Vertikalj-Bearbeitungsstationen deutlicher zeigen zu können.Further settings required for the individual workpieces are made by the arrangement of cross slides for the various in FIGS. 1 to 5 shown machine tool heads. Fig. 2 shows a combined horizontal and vertical face milling and drilling machine, which is arranged on a transverse stationary bed 52 on which the cast carrier 33 of the automatic holding device is also arranged, the horizontal part 53 of the processing machine with three axially displaceable carriages and the Vertical section 5 ¹ * is provided with two axially displaceable carriages and with a push spindle which is displaceable along the third axis. The rest in FIGS. 3 to 5 shown processing stations are also displaceable on supports, and preferably only a single machine head is provided at each station, but are shown in FIGS. combined processing machines are shown in order to be able to show the mutual position of optionally possible horizontal and vertical processing stations more clearly.

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Fig. 3 zeigt auf der linken Seite einen Bearbeitungsmaschinenabschnitt 55, der eine automatische Vertikal-Fräs-, Räum-, Bohr und Gewindeschneidmaschine mit drei axial verschiebbaren Schlit ten und einem numerisch-gesteuerten Revolverkopf-Werkzeugwechsler darstellt. In der rechten Hälfte der Fig. 3 ist ein ähnlicher Horizontal-Revolverkopfabschnitt 56 gezeigt.3 shows a processing machine section on the left-hand side 55 automatic vertical milling, broaching, drilling and threading machine with three axially displaceable Schlit th and a numerically controlled turret tool changer. In the right half of Fig. 3 is a similar one Horizontal turret section 56 shown.

Fig. i| zeigt die Möglichkeit, einen von Hand einstellbaren Vertikal- oder Horizontal-Vielfachspindel-Bohrkopf vorzusehen, der beispielsweise dann verwendet werden kann, wenn das gleiche Bohrmuster in einer Gruppe von Werkstücken ausgebildet werden muß, so daß weder eine automatische Einstellung noch eine zusammengesetzte Schlittenbewegung an dieser besonderen Station erforderlic ist; oder wahlweise, wenn die Folge von Werkstücken, die die gleiche Bohrlochgröße- und Lage haben, ausreichend groß ist, daß eine manuelle Einstellung zwischen zwei Folgen gerechtfertigt ist.Fig. I | shows the possibility of using a manually adjustable vertical or to provide horizontal multi-spindle drill head that for example, can be used when the same drilling pattern must be formed in a group of workpieces, so that neither an automatic setting nor a compound Carriage movement is required at this particular station; or alternatively, if the sequence of workpieces that the have the same borehole size and location, is sufficiently large that a manual adjustment between two sequences is justified is.

Fig. 5 zeigt Horizontal-Vertikal-Bohrköpfe mit numerisch-gesteuerten, in drei Achsen verschiebbaren Schlitten zur Durchführung von Fräs-, besonderen Schnitt-, Stirnfräs-, Senkbohr- und ähnlichen RotationsschnittTorgängen.Fig. 5 shows horizontal-vertical drilling heads with numerically controlled, Slide can be moved in three axes for implementation of milling, special cutting, face milling, countersinking and similar rotary cut gates.

Die oben beschriebenen Stäionen sind natürlich nur Ausführungsbeispiele einer Vielzahl von wahlweise möglichen Einzel- und Kombinationsfertigungsstationen, die insgesamt eine vielseitige Anpassungsfähigkeit des Fertigungsprozesses, der für eine Gruppe von diskreten Werkstücken zur Verfügung steht, sicherstellen, wobei jede Station lediglich einen geringen Bruchteil des ge-The stations described above are of course only exemplary embodiments of a large number of optionally possible individual and Combination production stations, the overall versatility of the production process for a group of discrete workpieces is available, whereby each station is only a small fraction of the

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samten Fertigüngsspektrums der Fertigungsanlage durchführt. Im Betrieb wird die Verstellung der einzelnen Stationen in den meisten Fällen numerisch gesteuert sein, und zwar mit Hilfe von bekannten Steuereinrichtungen, und ein zentraler Steuercomputer wird die überwachung und Steuerung der Steuereinrichtungen der einzelnen Stationen übernehmen.carries out the entire manufacturing spectrum of the production plant. During operation, the individual stations are adjusted in the in most cases be numerically controlled, with the help of known control devices, and a central control computer will take over the monitoring and control of the control devices of the individual stations.

Wenn die Fertigungsanlage dazu verwendet wird, eine Gruppe von Werkstücken zu bearbeiten, deren Abmessungen und Bearbeitungserfordernisse gegeben sind, wird der Computer derart programmiert sein, daß er die richtige Bearbeitungsfolge an den entsprechenden Stationen längs der Fertigungsstraße ausrechnet und, falls die Möglichkeit dazu besteht, für eine möglichst gleichmäßige Beschickung der Ladestation sorgt, um die Gesamtproduktivität der Fertigungsanlage zu optimieren-When the manufacturing facility is used to machine a group of workpieces whose dimensions and machining requirements are given, the computer is programmed in this way be that he calculates the correct processing sequence at the corresponding stations along the production line and, if the It is possible to do this for the most uniform possible loading the charging station in order to optimize the overall productivity of the manufacturing plant.

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Claims

Patentanwälte Dr. ing. H. Noc-ndanlc Dipl.-.'no. ! ."buc Dip!· Ph, r. v:. S 0 München ·ί:, j »o^arfcfr. 23 Tel. 5 38C5S6 Don Ashton Carglll Fairfax Birmingham, Michigan/USA2k. März I969 Anwaltsakte M-662 PatentansprüchePatent attorneys Dr. ing. H. Noc-ndanlc Dipl .-. 'No. ! . "buc Dip! Ph, r. v :. S 0 Munich

1.) Werkstück-Fertigungsanlage mit einer For der straße, mehreren mit gegenseitigem Abstand unmittelbar im Förderweg der Förderstraße angeordneten Fertigungsstationen zur Durchführung aufeinanderfolgender Fertigungsvorgänge, wobei die Fertigungsstationen mehrere automatische Bearbeitungsstationen enthalten, die zur Durchführung automatischer Bearbeitungsvorgänge an aufeinanderfolgenden Werkstücken eine genaue Werkstücklage an der jeweiligen Bearbeitungsstation erfordern, sowie mit längs der Förderstraße In vorgegebener Anordnung bewegbaren Paletten zur Halterung der Werkstücke, die die Werkstücke, einzeln unmittelbar zu den und durch die aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen befördern, Halteeinrichtungen zum Anhalten und genauen Festlegen der einzelnen Paletten an den jeweilig entsprechenden automatischen Bearbeitungsstationen unabhängig von der fortdauernden Bewegung und dem Anhalten anderer Paletten an andere Bearbeitungsstationen und ohne daß die Werkstücke dabei ihre Ausrichtung verlieren, und Sperr-1.) Workpiece manufacturing system with one for the line, several manufacturing stations arranged at a mutual distance directly in the conveying path of the conveyor line for carrying out successive manufacturing processes, the manufacturing stations containing several automatic processing stations, an exact workpiece position for performing automatic machining operations on successive workpieces Require at the respective processing station, as well as movable along the conveyor line in a predetermined arrangement Pallets for holding the workpieces, which the workpieces, individually conveyed directly to and through the successive processing stations, holding devices for stopping and precise definition of the individual pallets at the respective automatic processing stations regardless of the continuous movement and the stopping of other pallets at other processing stations and without that the workpieces lose their alignment, and locking

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einrichtungen zum Anhalten aufeinanderfolgender, eine vor-. hergehende Einheit überholender Paletten, wodurch in dem Zwischenraum zwischen den Pertigungsstationen ein veränderlich großer Vorrat an Paletten geschaffen wird, durch den eine Arbeitsunterbrechung an einer automatischen Bearbeitungsstation abgefangen werden kann, ohne unmittelbar zu einer Arbeitsunterbrechung an anderen automatischen Bearbeitungsstationen zu führen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Werkstück-Fertigungsanlage eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Werkstücke; die eine ähnliche Bearbeitung erfordern, durch mehrere aufeinanderfolgende Fertigungsvorgänge verarbeitbar ist, wobei die automatischen Bearbeitungsstationen (11 bis 15) eine Reihe von nur für einen begrenzten Fertigungszweck verwendbaren Arbeitsstationen (53» 5^> 55, 56) aufweisen, von denen jede eine einstellbare Werkzeugausrüstung enthält, mit der nur ein geringer Bruchteil der zur Fertigung eines betrachteten Werkstückes insgesamt erforderlichen, in der Anlage zur Verfügung stehenden Fertigungsvorgänge durchführbar ist, und Stelleinrichtungen vorgesehen sind, die die Stationen in Übereinstimmung mit den bei den verschiedenen Einzelwerkstücken erforderlichen Fertigungsvorgängen einstellen.devices for stopping successive, one pre-. outgoing unit of overtaking pallets, whereby a variable large supply of pallets is created in the space between the production stations, through which a work interruption at an automatic processing station can be intercepted without immediately leading to a work interruption at other automatic processing stations, characterized in that in the workpiece manufacturing system a limited number of different workpieces; which require similar machining, can be processed by several successive manufacturing operations, the automatic machining stations (11 to 15) having a series of work stations (53 >> 5 → 55, 56) which can only be used for a limited production purpose, each of which has adjustable tooling contains, with which only a small fraction of the total required for the manufacture of a workpiece in the system available manufacturing processes can be carried out, and adjusting devices are provided that set the stations in accordance with the manufacturing processes required for the various individual workpieces.

2. Fertigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Einzel-Bearbeitungsstationen (11 bis 15) numerisch gesteuert sind. 2. Manufacturing plant according to claim 1, characterized in that the different individual processing stations (11 to 15) are numerically controlled .

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3. Fertigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zentrale automatische Steueranlage (Rechner) für die gesamte Anlage.3. Manufacturing plant according to claim 1 or 2, characterized by a central automatic control system (computer) for the entire facility.

4. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stationen mit Bearbeitungsmaschinen versehen sind, wobei an jeder Station ein Werkzeugkopf vorgesehen ist, mit dem lediglich ein geringer Bruchteil der in der gesamten Anlage insgesamt durchführbaren Bearbeitungsvorgänge durchführbar ist.4. Production system according to one of the preceding claims, characterized in that several stations with processing machines are provided, with a tool head being provided at each station, with only a small one Fraction of the total processing operations that can be carried out in the entire system can be carried out.

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